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<title>Go 并发：一些有趣的现象和要避开的 “坑” - 花落雨忧</title>

<meta property="og:title" content="Go 并发：一些有趣的现象和要避开的 “坑” - 花落雨忧">



    



    
    <meta property="description" content="大家好，我是煎鱼。
最近在看 Go 并发相关的内容，发现还是有不少细节容易让人迷迷糊糊的，一个不小心就踏入深坑里，且指不定要在上线跑了一些数据后才能发现，那可真是太人崩溃了。
今天来分享几个案例，希望大家在编码时能够避开这几个 “坑”。
[&amp;hellip;] 第一个案例来自 @鸟窝 大佬在极客时间的分享，代码如下：
func main() { count := 0 wg := &amp;hellip;">
    <meta property="og:description" content="大家好，我是煎鱼。
最近在看 Go 并发相关的内容，发现还是有不少细节容易让人迷迷糊糊的，一个不小心就踏入深坑里，且指不定要在上线跑了一些数据后才能发现，那可真是太人崩溃了。
今天来分享几个案例，希望大家在编码时能够避开这几个 “坑”。
[&amp;hellip;] 第一个案例来自 @鸟窝 大佬在极客时间的分享，代码如下：
func main() { count := 0 wg := &amp;hellip;">
    






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                            <article>
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                                        <h2 class="post-title">
                                            <a href="/posts/posts/go/go-concurrent-lock/">Go 并发：一些有趣的现象和要避开的 “坑”</a>
                                        </h2>
                                        
                                        <div class="post-byline">Published on
                                            <a class="date" href="javascript:;">2020/12/10</a>
                                            
                                            
                                            
                                            
                                            
                                        
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                                    <div class="post-content">
                                        <p>大家好，我是煎鱼。</p>
<p>最近在看 Go 并发相关的内容，发现还是有不少细节容易让人迷迷糊糊的，一个不小心就踏入深坑里，且指不定要在上线跑了一些数据后才能发现，那可真是太人崩溃了。</p>
<p>今天来分享几个案例，希望大家在编码时能够避开这几个 “坑”。</p>
<h2 id="案例一">案例一</h2>
<h3 id="演示代码">演示代码</h3>
<p>第一个案例来自 @鸟窝 大佬在极客时间的分享，代码如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>func main() {
	count := 0
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(10)
	for i := 0; i &lt; 10; i++ {
		go func() {
			defer wg.Done()
			for j := 0; j &lt; 100000; j++ {
				count++
			}
		}()
	}
	wg.Wait()

	fmt.Println(count)
}
</code></pre><p>思考一下，最后输出的 <code>count</code> 变量的值是多少？是不是一百万？</p>
<h3 id="输出结果">输出结果</h3>
<p>在上述代码中，我们通过 <code>for-loop </code> 循环起 <code>goroutine</code> 进行自增，并使用了 <code>sync.WaitGroup</code> 来保证所有的 goroutine 都执行完毕才输出最终的结果值。</p>
<p>最终的输出结果如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>// 第一次执行
638853

// 第二次执行
654473

// 第三次执行
786193
</code></pre><p>输出的结果值不是恒定的，也就是每次输出的都不一样，且基本不会达到想象中的一百万。</p>
<h3 id="分析原因">分析原因</h3>
<p>其原因在于 <code>count++</code> 并不是一个原子操作，在汇编上就包含了好几个动作，如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>MOVQ &#34;&#34;.count(SB), AX 
LEAQ 1(AX), CX 
MOVQ CX, &#34;&#34;.count(SB)
</code></pre><p>因为可能会同时存在多个 goroutine 同时读取到 <code>count</code> 的值为 1212，并各自自增 1，再将其写回。</p>
<p>与此同时也会有其他的 goroutine 可能也在其自增时读到了值，形成了互相覆盖的情况，这是一种并发访问共享数据的错误。</p>
<h3 id="发现问题">发现问题</h3>
<p>这类竞争问题可以通过 Go 语言所提供的的 race 检测（<a href="https://blog.golang.org/race-detector">Go race detector</a>）来进行分析和发现：</p>
<pre tabindex="0"><code>$ go run -race main.go 
==================
WARNING: DATA RACE
Read at 0x00c0000c6008 by goroutine 13:
  main.main.func1()
      /Users/eddycjy/go-application/awesomeProject/main.go:28 +0x78

Previous write at 0x00c0000c6008 by goroutine 7:
  main.main.func1()
      /Users/eddycjy/go-application/awesomeProject/main.go:28 +0x91

Goroutine 13 (running) created at:
  main.main()
      /Users/eddycjy/go-application/awesomeProject/main.go:25 +0xe4

Goroutine 7 (running) created at:
  main.main()
      /Users/eddycjy/go-application/awesomeProject/main.go:25 +0xe4
==================
...
489194
Found 3 data race(s)
exit status 66
</code></pre><p>编译器会通过探测所有的内存访问，监听其内存地址的访问（读或写）。在应用运行时就能够发现对共享变量的访问和操作，进而发现问题并打印出相关的警告信息。</p>
<p>需要注意的一点是，<code>go run -race</code> 是运行时检测，并不是编译时。且 race 存在明确的性能开销，通常是正常程序的十倍，因此不要想不开在生产环境打开这个配置，很容易翻车。</p>
<h2 id="案例二">案例二</h2>
<h3 id="演示代码-1">演示代码</h3>
<p>第二个案例来自煎鱼在脑子的分享，代码如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>func main() {
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(5)
	for i := 0; i &lt; 5; i++ {
		go func(i int) {
			defer wg.Done()
			fmt.Println(i)
		}(i)
	}
	wg.Wait()
}
</code></pre><p>思考一下，最后输出的结果是什么？值都是 4 吗？输出是稳定有序的吗？</p>
<h3 id="输出结果-1">输出结果</h3>
<p>在上述代码中，我们通过 <code>for-loop</code> 循环起了多个 <code>goroutine</code>，并将变量 <code>i</code> 作为形参传递给了 <code>goroutine</code>，最后在 <code>goroutine</code> 内输出了变量 <code>i</code>。</p>
<p>最终的输出结果如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>// 第一次输出
0
1
2
4
3

// 第二次输出
4
0
1
2
3
</code></pre><p>显然，从结果上来看，输出的值都是无序且不稳定的，值更不是 4。这到底是为什么？</p>
<h3 id="分析原因-1">分析原因</h3>
<p>其原因在于，即使所有的 <code>goroutine</code> 都创建完了，但 <code>goroutine</code> 不一定已经开始运行了。</p>
<p>也就是等到 <code>goroutine</code> 真正去执行输出时，变量 <code>i</code> （值拷贝）可能已经不是创建时的值了。</p>
<p>其整个程序扭转实质上分为了多个阶段，也就是各自运行的时间线并不同，可以其拆分为：</p>
<ul>
<li>
<p>先创建：<code>for-loop</code> 循环创建 <code>goroutine</code>。</p>
</li>
<li>
<p>再调度：协程<code>goroutine</code> 开始调度执行。</p>
</li>
<li>
<p>才执行：开始执行 <code>goroutine</code> 内的输出。</p>
</li>
</ul>
<p>同时 <code>goroutine</code> 的调度存在一定的随机性（建议了解一下 GMP 模型），那么其输出的结果就势必是无序且不稳定的。</p>
<h3 id="发现问题-1">发现问题</h3>
<p>这时候你可能会想，那前面提到的 <code>go run -race</code> 能不能发现这个问题呢。如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>$ go run -race main.go
0
1
2
3
4
</code></pre><p>没有出现警告，显然是不能的，因为其本质上并不是并发访问共享数据的错误，且会导致程序变成了串行，从而蒙蔽了你的双眼。</p>
<h2 id="案例三">案例三</h2>
<h3 id="演示代码-2">演示代码</h3>
<p>第三个案例来自煎鱼在梦里的分享，代码如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>func main() {
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(5)
	for i := 0; i &lt; 5; i++ {
		go func() {
			defer wg.Done()
			fmt.Println(i)
		}()
	}
	wg.Wait()
}
</code></pre><p>思考一下，最后输出的结果是什么？值都是 4 吗？会像案例二一样乱窜吗？</p>
<h3 id="输出结果-2">输出结果</h3>
<p>在上述代码中，与案例二大体没有区别，主要是变量 <code>i</code> 没有作为形参传入。</p>
<p>最终的输出结果如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>// 第一次输出
5
5
5
5
5
</code></pre><p>初步从输出的结果上来看都是 5，这时候就会有人迷糊了，为什么不是 4 呢？</p>
<p>不少人会因不是 4 而陷入了迷惑，但千万不要被一两次的输出迷惑了心智，认为铁定就是 5 了。可以再动手多输出几次，如下：</p>
<pre tabindex="0"><code>// 多输出几次
5
3
5
5
5
</code></pre><p>最终会发现&hellip;输出结果存在随机性，输出结果并不是 100% 都是 5，更不用提 4 了。这到底是为什么呢？</p>
<h3 id="分析原因-2">分析原因</h3>
<p>其原因与案例二其实非常接近，理论上理解了案例二也就能解决案例三。</p>
<p>其本质还是创建 <code>goroutine</code> 与真正执行 <code>fmt.Println</code> 并不同步。因此很有可能在你执行 <code>fmt.Println</code> 时，循环 <code>for-loop</code> 已经运行完毕，因此变量 <code>i</code> 的值最终变成了 5。</p>
<p>那么相反，其也有可能没运行完，存在随机性。写个 test case 就能发现明显的不同。</p>
<h2 id="总结">总结</h2>
<p>在本文中，我分享了几个近期看到次数最频繁的一些并发上的小 “坑”，希望对你有所帮助。同时你也可以回想一下，在你编写 Go 并发程序有没有也遇到过什么问题？</p>
<p>同时你也可以回想一下，在你编写 Go 并发程序有没有也遇到过什么问题？</p>
<p>欢迎大家一起讨论交流。</p>


                                        
                                        
                                        
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                                            </ul>
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                                    </div>

                                    
                                    
                                    

                                    
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                                                <a href="/tags/go" title="View all posts tagged match">go</a>
                                            </li>
                                            
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                                                <a href="https://www.lican.asia/posts/posts/go/go-error2panic/">Go 错误处理：用 panic 取代 err != nil 的模式</a> 
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                <div id="profile_intro">
                    <p><span class="name">Lican</span></p>
                    <p class="intro">全栈开发者，爱好造轮子。</p>
                </div>
            </div>
            
            <p>
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        <h2 class="widget-title">开源项目</h2>
        <div class="textwidget">
            <div id="projects" style="line-height: 22px;">
                
                <a href="https://github.com/idoubi/gonews"
                    target="_blank">gonews</a>: &nbsp;Daily news for golang<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/sql2struct"
                    target="_blank">sql2struct</a>: &nbsp;Generate go struct according to SQL<br>
                
                <a href="https://github.com/idoubi/goz"
                    target="_blank">goz</a>: &nbsp;Request library used in golang<br>
                
        </div>
    </section>
    
    

    
    
    
    
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